CN204118829U - 基于tms320lf2407单片机的电动汽车充电桩 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于TMS320LF2407单片机的电动汽车充电桩，包括充电主电路和充电控制回路；所述充电主电路包括依次连接的三相交流输入端、三相整流滤波电路和DC-DC全桥功率变换电路；所述充电控制回路包括TMS320LF2407单片机，以及与TMS320LF2407单片机连接的IGBT驱动保护电路、去极化放电回路、时钟电路、复位电路、蓄电池组状态监控电路和均衡充电电路，所述IGBT驱动保护电路还与DC-DC全桥功率变换电路连接，所述TMS320LF2407单片机还分别通过三相电流电压监控电路和防雷器与三相交流输入端连接，所述蓄电池组状态监控电路、均衡充电电路以及DC-DC全桥功率变换电路均与蓄电池组连接。该充电柱硬件电路可靠、抗干扰能力强、电能利用效率高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种充电装置，具体是一种基于TMS320LF2407单片机的电动汽车充电桩。
背景技术
智能充电桩的研究是与电动汽车产业化同步发展的，我国与西欧、北美等发达国家基本上处于同一起跑线上。但在一些简易充电桩的建设上，北美等发达国家显然已经走在前头，譬如美国，由于政府的鼓励与法律政策的扶持，电动汽车数量相对较多，通用汽车公司生产的EVl、日本丰田公司的RAV4EV等已经在美国进入了家庭，在其大多数城市内均已建立了多个简易充电桩，包括非接触式充电桩与接线式充电桩。其充电桩一般建在一些大的停车场车位、公园、维修站、以及汽车旅馆等地方，在城市地图与服务信息台可以很方便地查到每个城市的充电桩位置与充电桩类型。
国内在充电桩的研究的已经展开，但目前仍然局限于多台充电机的简单组合，在电动汽车动力电池组的快速充电与正常充电的充电模式、充电参数的设置方面仍处于经验设置、摸索阶段，在充电过程中电池的温度、绝缘、过充的报警和保护这些应用方面的研究则有待深入。国内所开发的电动汽车充电桩有些虽已投入运行，但其综合性能指标并不太理想，进一步开发高效、高可靠性、高适应性和高通用性的智能充电桩系统仍有大量研究工作需要深入开展。
早期的单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031，因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统。基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随着工业控制领域要求的提高，开始出现了16位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。90年代后随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大的提高。随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用，32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位，并且进入主流市场。而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高，处理能力比起80年代提高了数百倍。目前，高端的32位单片机主频已经超过300MHz，性能直追90年代中期的专用处理器，而普通的型号出厂价格跌落至1美元，最高端的型号也只有10美元。当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用，大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和Linux操作系统。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种硬件电路可靠、抗干扰能力强、电能利用效率高的基于TMS320LF2407单片机的电动汽车充电桩。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种基于TMS320LF2407单片机的电动汽车充电桩，包括充电主电路和充电控制回路；所述充电主电路包括依次连接的三相交流输入端、三相整流滤波电路和DC-DC全桥功率变换电路；所述充电控制回路包括TMS320LF2407单片机，以及与TMS320LF2407单片机连接的IGBT 驱动保护电路、去极化放电回路、时钟电路、复位电路、蓄电池组状态监控电路和均衡充电电路，所述IGBT 驱动保护电路还与DC-DC全桥功率变换电路连接，所述TMS320LF2407单片机还分别通过三相电流电压监控电路和防雷器与三相交流输入端连接，所述蓄电池组状态监控电路、均衡充电电路以及DC-DC全桥功率变换电路均与蓄电池组连接。
作为本实用新型进一步的方案：所述TMS320LF2407单片机上还连接有外部拓展RAM模块和辅助电源。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
该充电柱硬件电路可靠、抗干扰能力强、电能利用效率高；采用开关电源设计，其工作频率较高的交流环节可以使变压器和滤波器体积变得很小，从而使得充电控制回路的体积和重量大大降低，具有较好的实用性。
附图说明
图1为基于TMS320LF2407单片机的电动汽车充电桩的结构框图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
请参阅图1，一种基于TMS320LF2407单片机的电动汽车充电桩，包括充电主电路和充电控制回路；所述充电主电路包括依次连接的三相交流输入端、三相整流滤波电路和DC-DC全桥功率变换电路；所述充电控制回路包括TMS320LF2407单片机，以及与TMS320LF2407单片机连接的IGBT 驱动保护电路、去极化放电回路、时钟电路、复位电路、蓄电池组状态监控电路和均衡充电电路，所述IGBT 驱动保护电路还与DC-DC全桥功率变换电路连接，所述TMS320LF2407单片机还分别通过三相电流电压监控电路和防雷器与三相交流输入端连接，所述TMS320LF2407单片机上还连接有外部拓展RAM模块和辅助电源；所述蓄电池组状态监控电路、均衡充电电路以及DC-DC全桥功率变换电路均与蓄电池组连接。
本实用新型中，充电主电路的主要功能是为蓄电池充电提供电能；充电控制回路是实现充电的智能化。充电系统在工作时，充电主电路和充电控制回路相互作用，实现对铅酸蓄电池组的安全、快速和智能充电。
本实用新型中电路输入为三相380V交流市电，市电输入端电路接有保险丝或者闸刀，以防止电网输入时出现波动对电路造成的损害，对电路起到保护作用；采用三相整流滤波电路对输入交流电进行整流，其输出端由滤波电感和滤波电容构成三相输入整流的滤波电路，对整流电压和电流波形做平滑化处理。DC-DC全桥功率变换电路是充电主电路的核心部分，通过IGBT 驱动保护电路作用提高系统的能量转化效率，并通过TMS320LF2407单片机的控制实现多段恒流充电与脉冲充电的控制策略；去极化放电回路一般由IGBT开关管和滤波电容构成，由于电池在消除极化时需要负脉冲放电，因此它构成蓄电池放电通路；三相电流电压监控电路能很好地保证电路是安全，防止短路、断路、过流和过压，防雷器可有效防止充电桩被雷击；蓄电池组状态监控电路、均衡充电电路很好地保证蓄电池的安全。
本实用新型中，所述充电控制回路从根本上可以理解为一种大功率的高频开关电源。所谓高频开关电源，是指采用“交流-直流-交流-直流”电路结构的电源装置。采用开关电源设计的突出优点是其工作频率较高的交流环节可以使变压器和滤波器体积变得很小，从而使得充电控制回路的体积和重量大大降低，具有较好的实用性。同时，电路中采用功率变换电路，提高了工作频率，从而提高了电路的电能利用效率。
说明：由于本实用新型采用的均是现有的电路模块，根据本实用新型公开的技术原理，本领域的技术人员可以知晓各个电路模块的详细连接关系，故在此本实用新型不再详细阐述其具体的电路结构；本实用新型的主要创新在于优选硬件模块，组装成一种硬件电路可靠、抗干扰能力强、电能利用效率高的基于TMS320LF2407单片机的电动汽车充电桩。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (2)
1.一种基于TMS320LF2407单片机的电动汽车充电桩，包括充电主电路和充电控制回路；其特征在于，所述充电主电路包括依次连接的三相交流输入端、三相整流滤波电路和DC-DC全桥功率变换电路；所述充电控制回路包括TMS320LF2407单片机，以及与TMS320LF2407单片机连接的IGBT 驱动保护电路、去极化放电回路、时钟电路、复位电路、蓄电池组状态监控电路和均衡充电电路，所述IGBT 驱动保护电路还与DC-DC全桥功率变换电路连接，所述TMS320LF2407单片机还分别通过三相电流电压监控电路和防雷器与三相交流输入端连接，所述蓄电池组状态监控电路、均衡充电电路以及DC-DC全桥功率变换电路均与蓄电池组连接。
2.根据权利要求1所述的基于TMS320LF2407单片机的电动汽车充电桩，其特征在于，所述TMS320LF2407单片机上还连接有外部拓展RAM模块和辅助电源。
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